java加密技术（一）
java加密技术（一）
1 java安全介绍
1.1 java安全组成
- JCA (java Cryptography Architecture) java加密体系结构
- JCE (java Cryptography Extension) java加密扩展包
- JSSE(java Secure Socket Extension) java安全套接字的扩展包
- JAAS (java Authentication and Authentication Service) java鉴别与安全服务
1.2 相关java包
- java.security :信息摘要相关的包
- javax.crypto: 安全消息摘要,消息验证码
- java.net.ssl : 安全套接字
1.3 扩展jar包
- Bouncy Castle
- Commons Codec (Apache提供; Base64,二进制,十六进制, 字符集编码; Url编码/解码)
***2 Base64加密
2.1 Base64介绍
严格意义上,Base64算法不算是加解密算法,主要是进行编码工作,它可以将特殊字符编码成非特殊字符.但是存储空间会比加密之前的文件存储空间多出1/3.
2.2 代码实现
下面我们简称java提供的jar包实现叫做jdk实现,Bouncy Castle的实现叫做BC实现, Commons Codec实现叫做CC实现.
package screte;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Decoder;
import java.util.Base64.Encoder;
public class Base64Test {
public static String src = "i am gc base64";
public static void main(String[] args) {
//jdk对Base64编码的支持
System.out.println("=====jdkBase64编码测试=====");
jdkBase64();
System.out.println("==========================");
System.out.println("=====CommonsCodec的Base64实现=====");
commonsCodecBase64();
System.out.println("==========================");
System.out.println("=====BouncyCastle的Base64实现=====");
bouncyCastleBase64();
System.out.println("==========================");
}
public static void jdkBase64(){
//加密
//获取Encoder对象
Encoder encoder = Base64.getEncoder();
//用Encoder对象对字符串进行加密
byte[] result = encoder.encode(src.getBytes());
System.out.println("Base64编码之后::"+new String(result));
//解密
//获取Decoder对象
Decoder decoder = Base64.getDecoder();
//用Decoder对象对加密之后的文件进行解密
result = decoder.decode(result);
System.out.println("将result解码之后:"+new String(result));
}
public static void commonsCodecBase64(){
//commonscodec的方便之处在于直接用Base64.encoderBase64和Base64.decoderBase64进行加解密
//加密
byte[] result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.encodeBase64(src.getBytes());
System.out.println("Base64编码之后:"+new String(result));
//解密
result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.decodeBase64(result);
System.out.println("Base64解密之后:"+new String(result));
}
public static void bouncyCastleBase64(){
//加密
byte[] result = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.encode(src.getBytes());
System.out.println("Base64编码之后:"+new String(result));
//解密
result = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.decode(result);
System.out.println("Base64解密之后:"+new String(result));
}
//运行结果如下
/*
=====jdkBase64编码测试=====
Base64编码之后::aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ=
将result解码之后:i am gc base64
==========================
=====CommonsCodec的Base64实现=====
Base64编码之后:aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ=
Base64解密之后:i am gc base64
==========================
=====BouncyCastle的Base64实现=====
Base64编码之后:aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ=
Base64解密之后:i am gc base64
==========================
*/
}
其实无论是bc或者cc都提供了static方法对Base64加解密进行很好的操作支持
不建议使用jdk提供的方法进行操作
2.3 Base64应用场景
base64其实不算是加密,可以说是一种转码.比如对一些特殊字符的处理; 对文件内容的转码等.
***
3 消息摘要–MD
3.1 介绍
MD家族包括MD2, MD4, MD5,他们生成的消息摘要都是128位. 安全性上的比较也是越来越安全.
JDK仅仅提供了MD2,MD5的实现.
3.2 代码实现
package secret;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
import org.bouncycastle.crypto.Digest;
import org.bouncycastle.crypto.digests.MD4Digest;
import org.bouncycastle.crypto.digests.MD5Digest;
public class MDTest {
public static String src = "i am gc MD";
public static void main(String[] args) {
System.out.println("=====jdk提供的MD5=====");
jdkMD5();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====jdk提供的MD2=====");
jdkMD2();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====BC提供的MD4=====");
bcMD4();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====BC提供的MD5=====");
bcMD5();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====CC提供的MD5=====");
ccMD5();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====CC提供的MD2=====");
ccMD2();
System.out.println("=====================");
//运行结果
/*=====jdk提供的MD5=====
信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394
=====================
=====jdk提供的MD2=====
信息摘要之后的src: 2d2df5c04ceeaac31bdffb019ccd03c8
=====================
=====BC提供的MD4=====
信息摘要之后的src: 5ff5d77df559660ed4ff19ac2f5e2e2a
=====================
=====BC提供的MD5=====
信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394
=====================
=====CC提供的MD5=====
信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394
=====================
=====CC提供的MD2=====
信息摘要之后的src: 2d2df5c04ceeaac31bdffb019ccd03c8
=====================
*/
}
/*
* jdkMD5方法
*/
public static void jdkMD5(){
try {
//jdk提供的MessageDegest类 创建对象时候需要传入参数,可以是MD5, MD2
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
byte[] result = md.digest(src.getBytes());
//因为digest方法返回的使一个byte数组,如果想输出字符串,必须将byte数组转化成16进制等,但是jdk并没有提供这样的方法,所以你可以选择自己写或者使用bc或cc提供的方法
//现在我们借助cc提供的方法
//输出32位16进制数
System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
* jdkMD2信息摘要
*/
public static void jdkMD2(){
try {
//jdk提供的MessageDegest类 创建对象时候需要传入参数,可以是MD5, MD2
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD2");
byte[] result = md.digest(src.getBytes());
//因为digest方法返回的使一个byte数组,如果想输出字符串,必须将byte数组转化成16进制等,但是jdk并没有提供这样的方法,所以你可以选择自己写或者使用bc或cc提供的方法
//现在我们借助cc提供的方法
//输出32位16进制数
System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//bc实现MD4
public static void bcMD4(){
//Digest是一个借口,MD4Degist仅仅是一个实现类
Digest digest = new MD4Digest();
//进行摘要
digest.update(src.getBytes(), 0 , src.getBytes().length);
//获取算法摘要出来的长度
byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()];
//摘要的输出到变量里
digest.doFinal(result, 0);
//进行转换输出
System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));
}
/*
* bc实现MD5
* 跟bc实现MD4相似,在此不再加注释
*/
public static void bcMD5(){
Digest digest = new MD5Digest();
digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length);
byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()];
digest.doFinal(result, 0);
System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));
}
/*
* cc对MD5的实现
*/
public static void ccMD5(){
//说实话.CC提供的DegistUtils工具类对信息摘要的实现真的是简单至极
String result = DigestUtils.md5Hex(src.getBytes());
System.out.println("信息摘要之后的src: "+result);
}
/*
* cc对MD2的实现
*/
public static void ccMD2(){
//说实话.CC提供的DegistUtils工具类对信息摘要的实现真的是简单至极
//但是CC做了个偷工减料的地方,CC仅仅是对jdk中MessageDegist的简单包装,所以CC中支持md4的实现
String result = DigestUtils.md2Hex(src.getBytes());
System.out.println("信息摘要之后的src: "+result);
}
}
3.3 MD5的应用
可以对用户注册的注册密码进行MD5消息摘要处理,然后再存数据库.当用户登陆时候,对用户输入的密码再次进行MD5,之后在与数据库中的MD5码进行比对.这样能够很好的对密码进行保护.但是要记住:MD5仅仅是单向的,不可逆的.
***
4 SHA消息摘要
4.1 介绍
SHA是一种安全散列算法,也是固定长度的消息摘要. 包括:SHA-1, SHA-2(SHA-224,SHA-256, SHA-384, SHA-512)
她是在MD4演变出来的
SHA-224等等后面的数字都使摘要的长度,比如SHA-224摘要出来的长度就是224位
这里面只有SHA-224 jdk没有提供实现
4,2 代码实现
package secret;
import java.security.MessageDigest;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
import org.bouncycastle.crypto.Digest;
import org.bouncycastle.crypto.digests.SHA1Digest;
import org.bouncycastle.crypto.digests.SHA224Digest;
public class SHATest {
public static String src = "i am gc SHA";
public static void main(String[] args) {
System.out.println("=====jdk提供的SHA1=====");
jdkSHA1();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====bc提供的SHA1=====");
bcSHA1();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====cc提供的SHA1=====");
ccSHA1();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====bc提供的SHA-256=====");
jdkSHA256();
System.out.println("=====================");
System.out.println("=====bc提供的SHA224=====");
bcSHA224();
System.out.println("=====================");
//运行结果
/*
=====jdk提供的SHA1=====
消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8
=====================
=====bc提供的SHA1=====
消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8
=====================
=====cc提供的SHA1=====
消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8
=====================
=====bc提供的SHA-256=====
消息摘要之后:dd855bed3dce767ad1ce3f051b8d6fba12a0c00fe2feaa142ca37f2ae88fbca3
=====================
=====bc提供的SHA224=====
消息摘要之后:f2a63bc30d2d8fcebc9b5aa4f660b6f422328731588346dbd55a1a2f
=====================
*/
}
/*
* jdk对SHA算法实现
*/
public static void jdkSHA1() {
try {
byte[] result;
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA1");
result = digest.digest(src.getBytes());
System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
* bc实现SHA1
*/
public static void bcSHA1() {
// 因为都是用Digest接口里的方法,在MD代码里已经注释了,这里就不再叙述
Digest digest = new SHA1Digest();
digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length);
byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()];
digest.doFinal(result, 0);
System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result));
}
/*
* jdk对SHA-256的支持
*/
public static void jdkSHA256() {
try {
byte[] result;
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
result = digest.digest(src.getBytes());
System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
* bc实现SHA224
*/
public static void bcSHA224() {
// 因为都是用Digest接口里的方法,在MD代码里已经注释了,这里就不再叙述
Digest digest = new SHA224Digest();
digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length);
byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()];
digest.doFinal(result, 0);
System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result));
}
/*
* cc对SHA1的实现
* 其实也是对jdk的包装
*/
public static void ccSHA1(){
String result = DigestUtils.sha1Hex(src.getBytes());
System.out.println("消息摘要之后:" +result);
}
/*
* 其余的SHA实现都与上面的方法相同
*/
}
4.3 应用
一些证书中的指纹摘要
对发送的消息进行验证,消息是否被篡改
***
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